VALLE, Camila Peixoto do. Síntese e caracterização de ésteres lubrificantes a partir da modificação do óleo de mamona (Ricinus communis) e óleo das visceras da Tilápia (Oreochromis niloticus). 2015. 114 f. Dissertação (Química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015 / Submitted by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-08-28T14:46:52Z No. of bitstreams: 1 2015_cpvalle_dis.pdf: 2269787 bytes, checksum: 77b55885db48883a527e77ef5513de5e (MD5) / Approved for entry into archive by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-08-28T14:49:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_cpvalle_dis.pdf: 2269787 bytes, checksum: 77b55885db48883a527e77ef5513de5e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T14:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_cpvalle_dis.pdf: 2269787 bytes, checksum: 77b55885db48883a527e77ef5513de5e (MD5) Previous issue date: 2015 / The magnutide of environmental problems attract worldwide attention for the need of the development of green technologies. In this sense, the market for materials from biomass, such as biolubricants, is increasingly viable and attractive in terms of volume, return and economic profitability. In this perspective, considering the richness of raw materials and the high national potential in the leadership of this segment, the present work aimed the production and characterization of biolubricants from the chemical modification of castor oil (Ricinus comunis) and oil extracted from the viscera of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). The synthesis of biolubricants was carried out from three consecutive reaction steps: transesterification, epoxidation and ring opening reaction with different alcohols. The transesterification reaction was performed with methanol (1: 6), in the presence of 0.7% of the catalyst (KOH) for to obtain methyl esters with yields above 95.0%. The epoxidation reaction was developed at room temperature with peracid (in situ) under conditions of 1: 1: 4 (unsaturation/ formic acid/ H2O2), the conversions were greater than 80% with selectivity of up to 96% of epoxide. The ring opening reaction was performed using the acid catalyst PTSA (5.0% w/w) with different alcohols (isoamyl, hexanol and 2-ethylhexane) in a ratio of 1: 3. The different biolubricants obtained were characterized by 1 H and 13 C NMR, FTIR, TGA, as well as physicochemical tests. The results showed higher values of thermal stability, viscosity index and fluidity at negative temperatures of the biolubricants obtained compared to petroleum derived lubricant. Both the biolubricants derived from castor bean, as well as the biolubricants derived from Tilapia, presented different degrees of viscosity and applicability as base oil for varied formulations / A amplitude dos problemas ambientais desperta a atenção mundial para a necessidade do desenvolvimento de tecnologias verdes. Neste sentido, o mercado de materiais oriundos da biomassa, tais como biolubrificantes, mostra-se a cada dia mais viável e atrativo em termos de volume, retorno e rentabilidade econômica. Nessa perspectiva, tendo em vista a riqueza de matérias-primas e o elevado potencial nacional na liderança deste segmento, o presente trabalho visa a produção e caracterização de biolubrificantes oriundos da modificação química do óleo da mamona (Rininus Comunis) e do óleo extraído das vísceras da Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). A síntese dos biolubrificantes foi realizada a partir de três etapas reacionais consecutivas: transesterificação, epoxidação e abertura de anel epóxido. A reação de transesterificação foi realizada com metanol (1:6), na presença de 0,7% do catalisador (KOH), para obtenção de ésteres metílicos com rendimentos superiores a 95,0%. A reação de epoxidação foi desenvolvida à temperatura ambiente, com perácido (in situ) nas condições de 1:1:4 (insaturação/ácido fórmico/ H2O2), as conversões foram superiores a 80% com seletividade de até 96% em epóxido. A reação de abertura dos anéis oxiranos foi realizada utilizando o catalisador ácido PTSA (5,0% m/m) e diferentes alcoóis (isoamílico, hexanol e 2-etilhexano) na proporção de 1:3. Os diferentes biolubrificantes obtidos foram caracterizados por análise de RMN de 1 H e 13 C, FTIR, TGA, além de ensaios físico-químicos. Os resultados revelaram valores superiores de estabilidade térmica, índice de viscosidade e fluidez a temperaturas negativas dos biolubrificantes obtidos comparados ao lubrificante derivado do petróleo. Tanto os biolubrificantes derivados da mamona, bem como os biolubrificantes derivados da Tilápia, apresentaram diferentes graus de viscosidade e aplicabilidade como óleo base para formulações variadas.

Três experimentos foram conduzidos para determinar o efeito de fontes lipídicas nos desempenhos reprodutivo e zootécnico de lambaris e a comparação no perfil de ácidos graxos nos tecidos de lambaris selvagens e de cativeiro. Para o experimento de reprodução e de crescimento foram fornecidas, desde a fase larval até o período reprodutivo (11 meses), três dietas elaboradas com diferentes fontes de óleo: soja (SO); óleo de resíduos de tilápia (TI); óleo de resíduo de salmão (SA). No período reprodutivo, os peixes (36 fêmeas e 72 machos) foram induzidos à desova artificialmente e foram avaliados os parâmetros reprodutivos (volume e número total de ovos, taxas de fertilização e eclosão, diâmetro do ovo e comprimento da larva), bem como, o acompanhamento da regeneração ovocitária pós-desova. Observaram-se ovos e larvas maiores e taxas de fertilização superiores na progênie dos peixes alimentados com dietas contendo óleo de peixe, o que pode estar relacionado aos maiores valores da relação n-3/n-6 encontrados nos ovos. Para o experimento de desempenho zootécnico foram utilizados 192 lambaris sexados (espículas na nadadeira anal do macho), sendo 120 machos (peso médio 2,58 ± 0,13g) e 72 fêmeas (peso médio 4,00 ± 0,09g). O Delineamento utilizado foi o Inteiramente Casualizado em Esquema Fatorial 3 x 2, composto por três dietas (SO, TI, SA) e dois sexos. Verificou-se que as fêmeas apresentaram maior ganho em peso, taxas de conversão alimentar e taxa de eficiência protéica mais satisfatórias quando comparados com os machos, os quais apresentaram maior sobrevivência no final do experimento, independente da dieta fornecida. Para o terceiro experimento foram coletados 30 lambaris fêmeas selvagens e 30 fêmeas provenientes do cultivo. Extraíram-se os lipídios dos tecidos (músculo, ovários e fígado) de cada grupo, os quais foram separados (fases apolar e polar) e determinados os perfis de ácidos graxos. Os resultados foram submetidos a ANOVA e diferenciados pelo teste F. Os lambaris de ambos os grupos apresentaram em média 3,5g.100g-1 de teor de gordura no músculo. Os ovários dos peixes selvagens apresentaram a maior concentração de lipídios (14,447g.100g-1) quando comparados com os de cativeiro (13,181g.100g-1). A dieta não conseguiu suprir a quantidade mínima de importantes ácidos graxos no lipídio total e frações dos tecidos das fêmeas provenientes do cultivo em relação às selvagens. O ácido linolênico, considerado essencial para peixes de água doce, esteve presente em menores quantidades no lipídio total e nas frações polar e apolar nos tecidos dos lambaris cultivados, o que pode estar relacionado com deficiência em dietas comerciais para peixes onívoros. Com base nos resultados observados nos experimentos de reprodução e desempenho, sugere-se a inclusão de óleo de resíduos de tilápia e salmão na ração de peixes de lambaris. Ainda foi observado que os lambaris são capazes de elongar e dessaturar os ácidos graxos com 18 carbonos na cadeia, para a produção de Ácidos Araquidônico (AA), Eicosapentaenóico (EPA) e Docosahexaenóico (DHA), devido às baixas quantidades desses ácidos graxos na dieta e posterior aumento nos tecidos. / Three trials were conducted to determine the effect of lipid sources on lambari reproductive and growth performances as well as to make the comparison in the fatty acid profiles in tissues of lambari wild and captive. For the reproduction and growth performances were provided since the larval stage until the reproductive period (11 months), three diets containing different sources of oil: soybean oil (SO); tilapia waste oil (IT); salmon waste oil ( SA). During the reproductive period, fish (36 females and 72 males) were artificially induced to spawn and the reproduction parameters (volume and total number of eggs, fertilization and hatching rates, egg diameter and larval length) were evaluated, as well as monitoring of oocyte regeneration post-spawning. It were observed larger eggs and larvae and higher fertilization rate in the progeny of fish fed diets containing fish oil, which may be related to higher n-3/n-6 ratio values found in the eggs. For the trial of growth performance were used 192 sexed lambaris (male anal fin spines) with 120 males (mean weight 2.58 ± 0.13g) and 72 females (mean weight 4.00 ± 0.09g). The fish were separated on a random method in a factorial scheme 3 x 2, composed by three diets (SO, TI e SA) and two sexes. It was verified that females had higher weight gain, improved feed conversion and protein efficiency rates than males, which showed higher survival at the end of the trial, regardless of diet. In the third trial were collected 30 wild and 30 captive females. The lipids of tissues (muscle, liver and ovary) were extracted from each group and were separated (polar and non polar) and thus determined the fatty acids profiles. The results were analyzed by ANOVA and F test. The lambaris of both groups had mean of 3.5g.100g-1 in the muscle and the wild fish ovaries showed the highest concentration of lipids (14.447g.100g-1) than farming fish (13.181 g.100g-1). The diet failed to supply the minimum amount of important fatty acids in fractions and total lipids of cultivate females and these evidences were higher in the ovaries. Linolenic acid which is considered essential for freshwater fish, was present in smaller amounts in total lipids and polar and nonpolar fractions in all tissues of the cultivated lambari, which may be related to default in commercial diets for omnivores fish. In view of parameters observed in reproduction and growth trials, it can be suggest the inclusion of waste tilapia and salmon oil in lambari broodstock diet. Also it was observed that lambaris have the capacity elongation and desaturation of fatty acids with 18 carbons in the chain for the Arachidonic Acid (AA), Eicosapentaenoic Acid (EPA) and Docosahexaenoic Acid (DHA) production due to low amount of these fatty acids in the diet and the increase in the tissues.

Três experimentos foram conduzidos para determinar o efeito de fontes lipídicas nos desempenhos reprodutivo e zootécnico de lambaris e a comparação no perfil de ácidos graxos nos tecidos de lambaris selvagens e de cativeiro. Para o experimento de reprodução e de crescimento foram fornecidas, desde a fase larval até o período reprodutivo (11 meses), três dietas elaboradas com diferentes fontes de óleo: soja (SO); óleo de resíduos de tilápia (TI); óleo de resíduo de salmão (SA). No período reprodutivo, os peixes (36 fêmeas e 72 machos) foram induzidos à desova artificialmente e foram avaliados os parâmetros reprodutivos (volume e número total de ovos, taxas de fertilização e eclosão, diâmetro do ovo e comprimento da larva), bem como, o acompanhamento da regeneração ovocitária pós-desova. Observaram-se ovos e larvas maiores e taxas de fertilização superiores na progênie dos peixes alimentados com dietas contendo óleo de peixe, o que pode estar relacionado aos maiores valores da relação n-3/n-6 encontrados nos ovos. Para o experimento de desempenho zootécnico foram utilizados 192 lambaris sexados (espículas na nadadeira anal do macho), sendo 120 machos (peso médio 2,58 ± 0,13g) e 72 fêmeas (peso médio 4,00 ± 0,09g). O Delineamento utilizado foi o Inteiramente Casualizado em Esquema Fatorial 3 x 2, composto por três dietas (SO, TI, SA) e dois sexos. Verificou-se que as fêmeas apresentaram maior ganho em peso, taxas de conversão alimentar e taxa de eficiência protéica mais satisfatórias quando comparados com os machos, os quais apresentaram maior sobrevivência no final do experimento, independente da dieta fornecida. Para o terceiro experimento foram coletados 30 lambaris fêmeas selvagens e 30 fêmeas provenientes do cultivo. Extraíram-se os lipídios dos tecidos (músculo, ovários e fígado) de cada grupo, os quais foram separados (fases apolar e polar) e determinados os perfis de ácidos graxos. Os resultados foram submetidos a ANOVA e diferenciados pelo teste F. Os lambaris de ambos os grupos apresentaram em média 3,5g.100g-1 de teor de gordura no músculo. Os ovários dos peixes selvagens apresentaram a maior concentração de lipídios (14,447g.100g-1) quando comparados com os de cativeiro (13,181g.100g-1). A dieta não conseguiu suprir a quantidade mínima de importantes ácidos graxos no lipídio total e frações dos tecidos das fêmeas provenientes do cultivo em relação às selvagens. O ácido linolênico, considerado essencial para peixes de água doce, esteve presente em menores quantidades no lipídio total e nas frações polar e apolar nos tecidos dos lambaris cultivados, o que pode estar relacionado com deficiência em dietas comerciais para peixes onívoros. Com base nos resultados observados nos experimentos de reprodução e desempenho, sugere-se a inclusão de óleo de resíduos de tilápia e salmão na ração de peixes de lambaris. Ainda foi observado que os lambaris são capazes de elongar e dessaturar os ácidos graxos com 18 carbonos na cadeia, para a produção de Ácidos Araquidônico (AA), Eicosapentaenóico (EPA) e Docosahexaenóico (DHA), devido às baixas quantidades desses ácidos graxos na dieta e posterior aumento nos tecidos. / Three trials were conducted to determine the effect of lipid sources on lambari reproductive and growth performances as well as to make the comparison in the fatty acid profiles in tissues of lambari wild and captive. For the reproduction and growth performances were provided since the larval stage until the reproductive period (11 months), three diets containing different sources of oil: soybean oil (SO); tilapia waste oil (IT); salmon waste oil ( SA). During the reproductive period, fish (36 females and 72 males) were artificially induced to spawn and the reproduction parameters (volume and total number of eggs, fertilization and hatching rates, egg diameter and larval length) were evaluated, as well as monitoring of oocyte regeneration post-spawning. It were observed larger eggs and larvae and higher fertilization rate in the progeny of fish fed diets containing fish oil, which may be related to higher n-3/n-6 ratio values found in the eggs. For the trial of growth performance were used 192 sexed lambaris (male anal fin spines) with 120 males (mean weight 2.58 ± 0.13g) and 72 females (mean weight 4.00 ± 0.09g). The fish were separated on a random method in a factorial scheme 3 x 2, composed by three diets (SO, TI e SA) and two sexes. It was verified that females had higher weight gain, improved feed conversion and protein efficiency rates than males, which showed higher survival at the end of the trial, regardless of diet. In the third trial were collected 30 wild and 30 captive females. The lipids of tissues (muscle, liver and ovary) were extracted from each group and were separated (polar and non polar) and thus determined the fatty acids profiles. The results were analyzed by ANOVA and F test. The lambaris of both groups had mean of 3.5g.100g-1 in the muscle and the wild fish ovaries showed the highest concentration of lipids (14.447g.100g-1) than farming fish (13.181 g.100g-1). The diet failed to supply the minimum amount of important fatty acids in fractions and total lipids of cultivate females and these evidences were higher in the ovaries. Linolenic acid which is considered essential for freshwater fish, was present in smaller amounts in total lipids and polar and nonpolar fractions in all tissues of the cultivated lambari, which may be related to default in commercial diets for omnivores fish. In view of parameters observed in reproduction and growth trials, it can be suggest the inclusion of waste tilapia and salmon oil in lambari broodstock diet. Also it was observed that lambaris have the capacity elongation and desaturation of fatty acids with 18 carbons in the chain for the Arachidonic Acid (AA), Eicosapentaenoic Acid (EPA) and Docosahexaenoic Acid (DHA) production due to low amount of these fatty acids in the diet and the increase in the tissues.